论文部分内容阅读
中图分类号:TU2文献标识码: A
摘要:在水利工程建筑中,温变裂缝主要是由于温度的变化引起的裂缝,在水工建筑结构件工程中是一种常见的裂缝,也是影响水工建筑结构质量的主要原因。本文就将对水工建筑结构件工程中温变裂缝产生的原因进行分析,并在此基础上提出相应的改善措施,以此为水工建筑物质量的实现作保证。
1、水工建筑裂缝种类分析
1.1、紧缩裂缝
在施工的过程中,水泥因温度过高会产生热化作用,导致混凝土收缩时产生一些裂缝问题。紧缩裂缝在形状上,人体都是有规则的条形,很少有交叉的情况出现,它出现的部位一般在变截而区域,与受力钢筋保持平行。这种裂缝的产生部位一般都在大体积混凝土板子、柱以及梁等块状结构物上,它所造成的危害也是十分严重的。且裂缝暴露在空气中,受气候温度影响颇重,如果不进行补救处理,会对建筑物产生较为恶劣的后果。
1.2、温度裂缝
温度裂缝主要产生于大型混凝土上,主要集中于混凝土表而温差较为明显的部位。它的裂缝走向一般没有规律,横纵交错,平行相交都是十分常见。在梁板上的裂缝一般会趋向大尺度的结构,裂缝和短边基本上会保持平行。深层次的裂缝会与短边平行或接近平行,且中间较为秘集。裂缝的长度和宽度都各不相同,根据温度的变化程度而产生变化。比如说在高温情况下,裂缝就会是中间粗两边细,在低温的情况下,就没有太明显的粗细变化。这种裂缝的危害人多体现在钢筋的侵蚀,混凝土被碳化以及混凝土的抵抗能力下降。
1.3、沉降裂缝
沉降裂缝的产生原因是因为地基的差异导致沉降,或者是因为构件本身的结构问题引起。这种裂缝是设计强度被剪应力超过形成的一种破坏,多出现在地基、撞击部位以及各种基础不均匀墙体上。这种裂缝的蔓延方向一般是垂直于地面,有的也会倾斜30--40度。其宽度与沉降值成一定的比例。沉降裂缝的危害可以说是很大的,并且在后期很难处理。所以要求设计者在设计上要严格遵循规范要求,施工队伍也要严格按照施工质量要求施工,监理人员要注意检查,对这一类型的裂缝严加预防。
1.4、超载裂缝
在混凝土构件上承载物较多时,它的受力就会变得复杂,产生变形以及裂缝的可能性人增。裂缝一般出现在构件受力最大的地方,或受力变化最大的地方。裂缝呈条形状,分布并不均匀,扩散的方向也不确定,但在一般情况下,它是沿着受力钢筋垂直方向进行蔓延。超载裂缝产生的原因,一般是构件物承受超过设计值的荷载,导致构件超过承载极限,或者是构件的上部建筑物施工时间太过提前,构件强度未达到设计值。
2、水工建筑裂缝修补方法分析
2.1、表面覆盖法
表面覆盖法通常是对细微裂缝的处理方式。在裂缝表面上涂抹覆盖物来提高它的防水性和持久性。它所采用的材料根据裂缝位置的不同会有所不同,通常采用的覆盖物是防水材料、聚合物水泥膏以及聚合物薄膜等。具体的施工过程,首先是要清洁表面,接着在进行干燥,最后涂上修补的材料。它的缺点是没有办法深入到裂缝内部,不能对裂缝进行根治。
2.2、开槽法
开槽法主要适用于大于0.5mm的裂缝,它所采用的材料一般是聚硫橡胶环氧树脂、水泥还有砂。它的具体操作方法是将砂按照比例晒干然后再与一定比例的水泥进行调配,搅拌后,先加入环氧树脂,接着再加入丙酮,最后搅拌均匀后,开始将这此混合的砂浆嵌入混凝土中去。一般需要耗时30分钟,在结束后,最好用毛毡和麻袋将砂浆进行覆盖,在材料完全凝结后,可以用水进行养护。
2.3、低压注浆法
低压注浆法一般用于0.2mm--0.3mm的裂缝中进行修补。在裂缝数量较为法多的时候,先在裂缝上用胶布进行粘贴,在用毛刷沾着浆液来进行涂抹,对裂缝进行封闭。在搁置10分钟后,将胶布撕掉,用浆液对裂缝进行填补。注浆要视气温而定,一般在粘嘴一天后进行,如果温度较高,可以在半天内进行。先用补缝器对浆液进行吸取,然后再插入注浆嘴,让浆液通过嘴压进行裂缝,最后浆液注射完毕后堵上铝柳钉。
3、水工建筑结构件工程中温变裂缝成因分析
3.1、内外约束条件的影响
在水工建筑工程中,其结构件由于受到地基的限制会在温度发生变化的时候,由于受到地基的限制,会产生一定的外约束应力。而在温度逐渐升高后,就会出现膨胀现象,最终产生形变,同时又由于混凝土的弹性比较低,所以就会在其产生一定应压力的时候使混凝土发生松弛。在很多的结构变形中,会受到阻碍其自由变形的一定约束,这些因素通称为约束条件,其主要分为内约束条件和外约束条件。在实际工作中温度下降时,就会产生比较大的拉应力,一旦其超过混凝土的相关抗拉强度,就会使混凝土出现垂直裂缝。
3.2、外界气温变化的影响
在实际工作中,一定的外界温度的变化情况也会造成裂缝的产生,尤其是在具体施工过程中容易因为相应温度的变化而造成水工建筑物结构的开裂。我们知道,在工作中,混凝土建筑物的内部温度是由水泥水化热的绝热温升、浇筑温度以及其结构的散热温度等各种温度决定的。而在这其中相应的浇筑温度和外界的气温有着密切关系,其存在这:工作外界的气温越高,混凝土的浇筑温度也就越高的关系;相反亦然。而工作中由于气温的骤降,会大大增加工程中外层混凝土和内部混凝土的温度梯度,以此造成过大的温差,导致温变裂缝的出现。
4、控制水工建筑结构件工程中温变裂缝的措施
4.1、合理地布置散热及测温系统
4.1.1、散热管的布置
在实际的水工建筑中,散热管一般采用48×1.4mm钢管,与钢筋一起绑扎。沿竖向布置散热管网3层在厚4m的承台,注意其水平和垂直的间距均为1.0m; 竖向布置散热管网2层在厚3.5m的承台沿,注意其水平间距为1.0m,两层网垂直的相应间距为1.0m,对于上层网和下层网距离相应承台底面的距离都为1.25m,而对于进出水口引出的承台混凝土顶面为0.3m。与此同时,还要注意:在布管工作中对于散热管要和相应的承台主筋错开,若是在工作中遇到局部管段错开有困难时,要注意适当的移动相应散热管的位置。还要在实际工作中特别的注意对于散热管要与相应的架立钢筋或者是钢筋骨架进行绑扎牢固,以此有效的防止散热管变形现象或者是接头脱落而发生堵、漏水的现象。
4.1.2、测温设备埋设
在具体的水工建筑中,要进行相关的埋设测温装置,以此对混凝土的内部温度进行及时的测量和监控,为混凝土的实际后期养护提供一定的指导,最终有效的确保混凝土的质量。对于混凝土内表的测温设备,要注意在其结构的对角线以及纵横轴线上分别布置相应的温度应变片,用相关的温度显示仪实现对数据的采集。而对于水工建筑的养护材料内侧测温设备,要注意对于养护材料内侧温度测量采用管式的温度计,要在实际的工作中按每3m设一个温度计设置。还要在相应的温度计外加防护框,将其悬挂于养护材料的内侧。
4.1.3、通水散热
在水工建筑中,可以在基坑顶部以及底部各放置5个去除顶盖的油桶,将其盛满水,相应的油桶之间采用塑料管相连,注意塑料管的外径为37.5mm,再利用相关的连通器原理,保持各油桶之间水流的通畅,基坑底部各油桶之间相连与基坑顶部同。从基坑顶部油桶引出一根进水总管,总管口通过分水阀门以及各分管相连。在实际的水工建筑中,利用基坑顶部和承台之间的势差,有效的对散热管进行通水工作,同时在油桶中放置1个2.2kW的潜水排污泵,如需增大流速时,通过水泵与阀门调解流速。对于相关的承台顶各出水管通过外徑为37.5mm的塑料管将水引至基坑底部的油桶中,在油桶中放置1个2.2kW的潜水排污泵,将水泵送到基坑顶部的油桶中,以此在水工建筑中形成循环水。对于水工建筑中混凝土的通水散热,要注意单根散热管冷却水流量按1.2--1.5平方米每小时控制,进出水口的温差小于等于60℃,在实际工作中根据温度测试结果,决定通水的具体时间,通常不小于12d,以混凝土内部最高温度和表面温度,表面温度和环境温度之差不大于20℃为止。
4.2、混凝土配合比的控制
在实际的水工建筑中,经常会出现温变裂缝现象,虽然其必将普遍,但是在实际工作中对其有效的控制措施还是比较多的。比如,在具体的水工建筑中对混凝土的配比度进行合理的控制,以此就能在水工建筑中有效的预防温变裂缝的出现。要特别的注意在水工建筑中,对于混凝土配比度的有效控制,不仅是要在具体工作中实现控制温变裂缝的有效方法,同时其也能有效的提高水工建筑混凝土的质量,以此保证整体水工建筑的质量。在实际的水工建筑工作中,对于混凝土配比度的有效控制措施主要包括有:在水工建筑工作中对于搅拌混凝土的使用适量的矿物细粉,掺入适量的缓凝减水剂,以此降低水灰比,还可以在实际工作中对混凝土进行充分的搅拌工作,与此同时,相应的推迟混凝土温度峰值的出现时间,并提高同龄期容许拉应力。
4.3、混凝土温度控制
相关研究表明,混凝土的温度变化速率会对裂缝产生造成一定的影响,如果在施工中总降温差相对较大,但是养护及时且有效,可以降低混凝土的降温速率,而如果养护不足导致混凝土降温速率过快,即使总降温差不大,也容易产生裂缝。因此,在混凝土工程施工中,需要对其温度进行有效控制,首先,通过合理的措施,对混凝土进行降温处理,减小总降温差,其次,要通过草席包裹等方式,对混凝土表而进行保温处理,降低混凝土的内外温差,减小温度梯度,然后,要充分发挥混凝土的徐变特性,延缓其降温速率。
总而言之,在水土建筑物中,裂缝的存在不仅降低了建筑物的稳定性、整体性、安全性,而且还会进一步的引发其它问题的产生。因此研究水土建筑结构件温变裂缝的产生原因以及提出建设性的建议有很大的现实意义。在以后的实际工作中也应该得到足够的重视。
参考文献
[1]杜剑楣.水工建筑结构件工程中温变裂缝的质量控制[J].黑龙江水利科技,2014,01:175-176.
[2]吴柏勋.大体积砼结构温度裂缝控制技术探讨和研究[J].江西建材,2014,16:59-60.
[3]杨国栋.浅析水工建筑物裂缝成因与预防处理措施[J].江西建材,2014,16:96.
[4]孙志红.水工混凝土裂缝的原因分析及有效解决对策[J].科技致富向导,2014,02:59.
摘要:在水利工程建筑中,温变裂缝主要是由于温度的变化引起的裂缝,在水工建筑结构件工程中是一种常见的裂缝,也是影响水工建筑结构质量的主要原因。本文就将对水工建筑结构件工程中温变裂缝产生的原因进行分析,并在此基础上提出相应的改善措施,以此为水工建筑物质量的实现作保证。
1、水工建筑裂缝种类分析
1.1、紧缩裂缝
在施工的过程中,水泥因温度过高会产生热化作用,导致混凝土收缩时产生一些裂缝问题。紧缩裂缝在形状上,人体都是有规则的条形,很少有交叉的情况出现,它出现的部位一般在变截而区域,与受力钢筋保持平行。这种裂缝的产生部位一般都在大体积混凝土板子、柱以及梁等块状结构物上,它所造成的危害也是十分严重的。且裂缝暴露在空气中,受气候温度影响颇重,如果不进行补救处理,会对建筑物产生较为恶劣的后果。
1.2、温度裂缝
温度裂缝主要产生于大型混凝土上,主要集中于混凝土表而温差较为明显的部位。它的裂缝走向一般没有规律,横纵交错,平行相交都是十分常见。在梁板上的裂缝一般会趋向大尺度的结构,裂缝和短边基本上会保持平行。深层次的裂缝会与短边平行或接近平行,且中间较为秘集。裂缝的长度和宽度都各不相同,根据温度的变化程度而产生变化。比如说在高温情况下,裂缝就会是中间粗两边细,在低温的情况下,就没有太明显的粗细变化。这种裂缝的危害人多体现在钢筋的侵蚀,混凝土被碳化以及混凝土的抵抗能力下降。
1.3、沉降裂缝
沉降裂缝的产生原因是因为地基的差异导致沉降,或者是因为构件本身的结构问题引起。这种裂缝是设计强度被剪应力超过形成的一种破坏,多出现在地基、撞击部位以及各种基础不均匀墙体上。这种裂缝的蔓延方向一般是垂直于地面,有的也会倾斜30--40度。其宽度与沉降值成一定的比例。沉降裂缝的危害可以说是很大的,并且在后期很难处理。所以要求设计者在设计上要严格遵循规范要求,施工队伍也要严格按照施工质量要求施工,监理人员要注意检查,对这一类型的裂缝严加预防。
1.4、超载裂缝
在混凝土构件上承载物较多时,它的受力就会变得复杂,产生变形以及裂缝的可能性人增。裂缝一般出现在构件受力最大的地方,或受力变化最大的地方。裂缝呈条形状,分布并不均匀,扩散的方向也不确定,但在一般情况下,它是沿着受力钢筋垂直方向进行蔓延。超载裂缝产生的原因,一般是构件物承受超过设计值的荷载,导致构件超过承载极限,或者是构件的上部建筑物施工时间太过提前,构件强度未达到设计值。
2、水工建筑裂缝修补方法分析
2.1、表面覆盖法
表面覆盖法通常是对细微裂缝的处理方式。在裂缝表面上涂抹覆盖物来提高它的防水性和持久性。它所采用的材料根据裂缝位置的不同会有所不同,通常采用的覆盖物是防水材料、聚合物水泥膏以及聚合物薄膜等。具体的施工过程,首先是要清洁表面,接着在进行干燥,最后涂上修补的材料。它的缺点是没有办法深入到裂缝内部,不能对裂缝进行根治。
2.2、开槽法
开槽法主要适用于大于0.5mm的裂缝,它所采用的材料一般是聚硫橡胶环氧树脂、水泥还有砂。它的具体操作方法是将砂按照比例晒干然后再与一定比例的水泥进行调配,搅拌后,先加入环氧树脂,接着再加入丙酮,最后搅拌均匀后,开始将这此混合的砂浆嵌入混凝土中去。一般需要耗时30分钟,在结束后,最好用毛毡和麻袋将砂浆进行覆盖,在材料完全凝结后,可以用水进行养护。
2.3、低压注浆法
低压注浆法一般用于0.2mm--0.3mm的裂缝中进行修补。在裂缝数量较为法多的时候,先在裂缝上用胶布进行粘贴,在用毛刷沾着浆液来进行涂抹,对裂缝进行封闭。在搁置10分钟后,将胶布撕掉,用浆液对裂缝进行填补。注浆要视气温而定,一般在粘嘴一天后进行,如果温度较高,可以在半天内进行。先用补缝器对浆液进行吸取,然后再插入注浆嘴,让浆液通过嘴压进行裂缝,最后浆液注射完毕后堵上铝柳钉。
3、水工建筑结构件工程中温变裂缝成因分析
3.1、内外约束条件的影响
在水工建筑工程中,其结构件由于受到地基的限制会在温度发生变化的时候,由于受到地基的限制,会产生一定的外约束应力。而在温度逐渐升高后,就会出现膨胀现象,最终产生形变,同时又由于混凝土的弹性比较低,所以就会在其产生一定应压力的时候使混凝土发生松弛。在很多的结构变形中,会受到阻碍其自由变形的一定约束,这些因素通称为约束条件,其主要分为内约束条件和外约束条件。在实际工作中温度下降时,就会产生比较大的拉应力,一旦其超过混凝土的相关抗拉强度,就会使混凝土出现垂直裂缝。
3.2、外界气温变化的影响
在实际工作中,一定的外界温度的变化情况也会造成裂缝的产生,尤其是在具体施工过程中容易因为相应温度的变化而造成水工建筑物结构的开裂。我们知道,在工作中,混凝土建筑物的内部温度是由水泥水化热的绝热温升、浇筑温度以及其结构的散热温度等各种温度决定的。而在这其中相应的浇筑温度和外界的气温有着密切关系,其存在这:工作外界的气温越高,混凝土的浇筑温度也就越高的关系;相反亦然。而工作中由于气温的骤降,会大大增加工程中外层混凝土和内部混凝土的温度梯度,以此造成过大的温差,导致温变裂缝的出现。
4、控制水工建筑结构件工程中温变裂缝的措施
4.1、合理地布置散热及测温系统
4.1.1、散热管的布置
在实际的水工建筑中,散热管一般采用48×1.4mm钢管,与钢筋一起绑扎。沿竖向布置散热管网3层在厚4m的承台,注意其水平和垂直的间距均为1.0m; 竖向布置散热管网2层在厚3.5m的承台沿,注意其水平间距为1.0m,两层网垂直的相应间距为1.0m,对于上层网和下层网距离相应承台底面的距离都为1.25m,而对于进出水口引出的承台混凝土顶面为0.3m。与此同时,还要注意:在布管工作中对于散热管要和相应的承台主筋错开,若是在工作中遇到局部管段错开有困难时,要注意适当的移动相应散热管的位置。还要在实际工作中特别的注意对于散热管要与相应的架立钢筋或者是钢筋骨架进行绑扎牢固,以此有效的防止散热管变形现象或者是接头脱落而发生堵、漏水的现象。
4.1.2、测温设备埋设
在具体的水工建筑中,要进行相关的埋设测温装置,以此对混凝土的内部温度进行及时的测量和监控,为混凝土的实际后期养护提供一定的指导,最终有效的确保混凝土的质量。对于混凝土内表的测温设备,要注意在其结构的对角线以及纵横轴线上分别布置相应的温度应变片,用相关的温度显示仪实现对数据的采集。而对于水工建筑的养护材料内侧测温设备,要注意对于养护材料内侧温度测量采用管式的温度计,要在实际的工作中按每3m设一个温度计设置。还要在相应的温度计外加防护框,将其悬挂于养护材料的内侧。
4.1.3、通水散热
在水工建筑中,可以在基坑顶部以及底部各放置5个去除顶盖的油桶,将其盛满水,相应的油桶之间采用塑料管相连,注意塑料管的外径为37.5mm,再利用相关的连通器原理,保持各油桶之间水流的通畅,基坑底部各油桶之间相连与基坑顶部同。从基坑顶部油桶引出一根进水总管,总管口通过分水阀门以及各分管相连。在实际的水工建筑中,利用基坑顶部和承台之间的势差,有效的对散热管进行通水工作,同时在油桶中放置1个2.2kW的潜水排污泵,如需增大流速时,通过水泵与阀门调解流速。对于相关的承台顶各出水管通过外徑为37.5mm的塑料管将水引至基坑底部的油桶中,在油桶中放置1个2.2kW的潜水排污泵,将水泵送到基坑顶部的油桶中,以此在水工建筑中形成循环水。对于水工建筑中混凝土的通水散热,要注意单根散热管冷却水流量按1.2--1.5平方米每小时控制,进出水口的温差小于等于60℃,在实际工作中根据温度测试结果,决定通水的具体时间,通常不小于12d,以混凝土内部最高温度和表面温度,表面温度和环境温度之差不大于20℃为止。
4.2、混凝土配合比的控制
在实际的水工建筑中,经常会出现温变裂缝现象,虽然其必将普遍,但是在实际工作中对其有效的控制措施还是比较多的。比如,在具体的水工建筑中对混凝土的配比度进行合理的控制,以此就能在水工建筑中有效的预防温变裂缝的出现。要特别的注意在水工建筑中,对于混凝土配比度的有效控制,不仅是要在具体工作中实现控制温变裂缝的有效方法,同时其也能有效的提高水工建筑混凝土的质量,以此保证整体水工建筑的质量。在实际的水工建筑工作中,对于混凝土配比度的有效控制措施主要包括有:在水工建筑工作中对于搅拌混凝土的使用适量的矿物细粉,掺入适量的缓凝减水剂,以此降低水灰比,还可以在实际工作中对混凝土进行充分的搅拌工作,与此同时,相应的推迟混凝土温度峰值的出现时间,并提高同龄期容许拉应力。
4.3、混凝土温度控制
相关研究表明,混凝土的温度变化速率会对裂缝产生造成一定的影响,如果在施工中总降温差相对较大,但是养护及时且有效,可以降低混凝土的降温速率,而如果养护不足导致混凝土降温速率过快,即使总降温差不大,也容易产生裂缝。因此,在混凝土工程施工中,需要对其温度进行有效控制,首先,通过合理的措施,对混凝土进行降温处理,减小总降温差,其次,要通过草席包裹等方式,对混凝土表而进行保温处理,降低混凝土的内外温差,减小温度梯度,然后,要充分发挥混凝土的徐变特性,延缓其降温速率。
总而言之,在水土建筑物中,裂缝的存在不仅降低了建筑物的稳定性、整体性、安全性,而且还会进一步的引发其它问题的产生。因此研究水土建筑结构件温变裂缝的产生原因以及提出建设性的建议有很大的现实意义。在以后的实际工作中也应该得到足够的重视。
参考文献
[1]杜剑楣.水工建筑结构件工程中温变裂缝的质量控制[J].黑龙江水利科技,2014,01:175-176.
[2]吴柏勋.大体积砼结构温度裂缝控制技术探讨和研究[J].江西建材,2014,16:59-60.
[3]杨国栋.浅析水工建筑物裂缝成因与预防处理措施[J].江西建材,2014,16:96.
[4]孙志红.水工混凝土裂缝的原因分析及有效解决对策[J].科技致富向导,2014,02:59.